Effetti Morfologici e Genetici di Radiazioni Ionizzanti Nelle Varietà di Grano «Cappelli» e «Brescia»

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Abstract
Semi quiescenti di grano duro « Cappelli » e idi grano tenero « Brescia », irradiati con diverse dosi di raggi X e di neutroni termici, permisero uno studio dettagliato degli effetti R1 allo scopo di stabilirne le relazioni con gli effetti genetici in R2 e successive generazioni. Dati relativi a germinabilità, mutazioni cromosomiche negli apici radicali, accrescimento delle piantale furono fatti oggetto di precedenti pubblicazioni (AVANZI 1957; D'AMATO, AVANZI, MOSCHINI e SCARASCIA 1958). Nel presente lavoro vengono presi in considerazione, per ognuna delle due varietà, i seguenti effetti R1; sopravvivenza, accestimento, altezza della pianta, fertilità della spiga (Tabelle I-II). Come prevedibile, il grano duro apparve molto più radiosensibile del « Brescia »; inoltre, in ambedue le varietà di grano, i neutroni termici indussero un effetto sterilizzante maggiore che i raggi X, pur permettendo una maggiore sopravvivenza. Le due varietà di grano mostrarono una diversa capacità di accestimento; il « Brescia » apparve incapace di profittare di una progressivamente maggiore spaziatura fra piante conseguente alla progressiva riduzione di sopravvivenza nelle parcelle con l'aumentare delle dosi. In ambedue le varietà si trovarono piante R1 aberranti nella morfologia (culmi fasciati o biforcati; spighe ramificate; spighe speltoidi); la massima parte di esse segregarono per mutanti clorofilliani e/o morfologici in R2. Nel grano « Cappelli » si riscontrò una buona frequenza di mutazioni clorofilliane in R2 (Tabella III). Esse erano dei seguenti tipi: 1) albina, letale (spesso di color rosa per la presenza di antociani); 2) xantha, letale; 3) viridis, verde chiaro, vitale e fertile; 4) tigrina, generalmente letale; 5) virido-xantha, vitale. Come mostrato dalla analisi R3, le mutazioni 3–5 erano già allo stato omozigote in R2. Nel grano « Brescia » la frequenza di mutazioni clorofilliane non superava l'l% in nessuno dei trattamenti; le mutazioni osservate furono: 1) xantha, letale; 2) tigrina, generalmente letale (piante tigrina sopravvissute in R2 dettero progenie complete di tigrina in R3); 3) maculata, e 4) viridis, ambedue vitali (la viridis dette progenie complete viridis in R3). La frequenza relativa della mutazione tigrina nel «Brescia» era di ca. 75%. Tanto nel « Cappelli » quanto nel « Brescia », le mutazioni morfologiche allo stadio di pianta matura in R2 furono analizzate in progenie-massa e in progenie-spiga, calcolando sia la frequenza percentuale di individui mutanti, sia la percentuale di progenie segreganti per una o per due mutazioni (Tabelle IV e V). In accordo con i resultati di precedenti Aa. in altre varietà di grano, i neutroni mostrarono una efficienza mutagena maggiore di quella del raggi X, soprattutto se rapportata alla sopravvivenza in R1. La frequenza di mutanti R2 (nani esclusi) nelle progenie-massa era molto maggiore di quella nelle progenie-spiga per ambedue le serie di radiazioni nel « Cappelli » e per la serie di neutroni nel « Brescia ». La condizione opposta, trovata nella serie dei raggi X nel «Brescia'», si spiega con la bnona fertilità delle spighe R1, che annientò le probabilità di segregazione di mutanti In R2. Le mutazioni trovate nel «Cappelli » e nel «Brescia » riguardano le seguenti caratteristiche: 1) data di spigatura (generalmente, mutanti tardivi; molto raramente, precoci); 2) altezza della pianta (mutanti bassi ed alti); 3) carattere della paglia (mutanti a paglia rigida o debole); 4) forma e grandezza della spiga (mutanti compattoidi, a spiga lassa, « squarehead », speltoidi); 5) aristatura (da più sviluppata a molto ridotta); 6) colore delle reste (varie modificazioni). In diversi mutanti R2, nella stessa pianta apparivano modificati due o più caratteri; la natura genetica di questa associazione sarà studiata in futuro (ad evitare errori, nell'analisi di progenie-spiga R2, la segregazione per due mutazioni fu ritenuta valida solo nel caso di manifestazione di ognuna delle due mutazioni in piante diverse). Nella Tabella VI sono riportati i dati relativi alla fertilità della spiga R2 nel « Cappelli » e nel « Brescia ».